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时空中点盘 月亮刑下降
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SBAS-InSAR解译福州市地表沉降时空变化研究
摘 要:针对传统小基线集干涉测量技术在获取南方海滨型城市地面沉降信息时受大气影响较大的问题,在qí基础上使用通用大气校正在线服务,去除大气相位,获取福州市市区地面沉降空间分布特征,并利用InSAR Stacking技术反演了研究区的沉降速率。选取覆盖研究区48景Sentinel-1A影像数据,以及相应时间的GACOS数据,获取2017-2019年的福州市市区地面沉降信息。结果表明:福州市市区存在6个沉降区,最大沉降速率为-19.2mm/a,属于义序高速公路项目的建设范围;其他沉降区均分布在地铁站及建筑密集区,最大沉降量达到-50mm,温泉保护区已处于相对wěn定状态;道路施工、地铁的建设、地下水的开采以及断层带的活动可能对福州市市区地面沉降有一定的影响。
0 引言地面沉降是指在一定的区域范围内由于自然因素或人类活动导致地球表面的松散土层被压缩或压密引起的地面高程降低的现象,其过程缓慢,短期内不易发现,具有不可逆转性。地面沉降在许多城市早期发展中都被忽视,是一种全球普遍性的地质灾害。地面沉降最早是在1898年日本的新泻地发现的,随后在美国的盛可赛和我国的沿海城市逐渐被发现。zhí到1936年墨西哥的J.A.Guevas和英国的T.E.Longfield发表了《墨西哥城的地表沉降问题》和《伦敦地表沉降》后,该现象在国际社会上引起了广泛的关注,随后地面沉降比较严重的国家对地面沉降的机理、监测技术、防控措shī等方面的研究工作也逐渐重视起来,对地面沉降的监测逐渐展开。在早期,监测地面沉降的主要方法有地下水动态监测、精密水准测量、GPS监测、基岩标和分层标等[1]。虽然这些方法在监测结果上精度较高,但是不能表达出监测区大范围连续的形变信息,并且耗时长、成本高。
1986年Zebker提出的星载合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)技术具有高精度、高分辨率、全天时和全天候等优点,目的是通过计算同一地区不同时间两次过境时SAR影像的相位差来得到数字高程模型[2-3]。随后,由参考DEM来源不同引出的两轨、三轨、四轨差分干涉测量(differential InSAR, D-InSAR)技术实xiàn并逐渐应用到了地表的形变监测。文献[4]利用D-InSAR技术对意大利Bologna城市的沉降情况进行了监测,并与水准测量和GPS数据进行分析比较,证明了其技术的可靠性,但同样的,D-InSAR每次只能获取两景数据间的形变,因此技术无法进行长期的持续监测。直到2002年,文献[5]在差分干涉测量的基础上提出了短基线合成孔径雷达干涉测量(small baseline subset InSAR,SBAS-InSAR),克服了常规D-InSAR中的时空失相干影响,在城市等缓慢形变区域具有极大应用潜力和优势[6]。在SBAS-InSAR技术初始发展阶段,文献[7]提出了相位稳定性选点法;文献[5]在计算形变的数学模型的问题上提出了二阶多项式形变模型,并同时提出了SVD(Singular Value Decomposition)参数估计方法;文献[8]研究出基于L1范数的解算方法去估计参数值。
随着InSAR技术的发展国内学者也对地面沉降做了许多研究,并对算法进行改进。文献[9-11] 采用SBAS-InSAR方法对大同盆地、 运城市以及杭州湾上虞地区进行地面沉降监测;文献[12]依据结合时序先验约束值辅助构建线性时序模型的总体思路,推导并实现了改进的小基线集时序差分干涉分析模型,获取了河北胜芳镇的地面沉降信息。虽然SBAS-InSAR在城市地面沉降监测中均得到较好且可靠的结果,精度可达到mm级,但是大气延迟对监测结果的影响是非常大,文献[13]针对该问题研究出了一种通用大气校正模型,即GACOS;文献[14-17]基于GACOS数据大气改正使用SBAS-InSAR技术分别对南加州、华北平原、东黄河三角洲地区进行地面沉降监测。
综上所述,传统SBAS-InSAR监测能够很好的获取地面沉降时序信息,且精度已达到mm级,但受大气延迟影响较大。基于GACOS大qì校正的SBAS-InSAR技术能相对的减少大气延迟对监测结果的影响,但该数据对南方水汽饱和量较高de海滨型城市应用较少,所以本文将在使用GACOS数jù消除大气延迟的基础上采用SBAS-InSAR技术对福州市市区进行地面沉降监测,并分析其空间分布特征以及成因。
1 SBAS-InSAR解译地表沉降原理1.1基本原理小基线技术通过设置适当的时空基线阈值,将参与运算的所有SAR影像分层若干时间基线较小、空间基线较短的子集。
假设选取同一区域的单视复数SAR影像有N+1幅,选取任意一幅影像为主影像进行配准,设置时间基线、空间基线阈值,通过duǎn基线技术得到由影像组成的L个短基线集合,对集合里的影像对进行差分处理得到M幅干涉图,其应满足式(1)条件[18]。
将t0时刻作为参考基准时间,对于tA、tB两个时间的影像生成的第i幅差分干涉图,其中任意一像素点(x,r)对应的干涉相位可表示为式(2)。
对于所有的干涉图,其对应相位的线性模型方程可表示为含有N个未知数的M个方程,其矩阵形式见式(3)。
1.2数据处理流程本文采用的SBAS-InSAR技术数据处理流程如图1所示。以时间中点2018-07-14为主影像进行影像配准以及研究区的裁剪;进行平地相位去除,加入外部DEM数据去除地形相位。依据小基线技术原理,空间基线设置为-100~100 m,时间基线设置为140~370 d,时空基线图如图2所示。进行相干系数的计算,选择相干性较好的点作为相位解缠的参考点;将干涉图进行自适应滤波,使用最小费用流(MCF)方法进行相位解缠,并进行基线精化估计;对残余的相位进行自适应滤波,再进行第二次解缠。
将每幅干涉图对应的两景GACOS数据进行计算得到对应的大气相位,利用第二次解缠后的干涉图与之差分相减去除大气相位。GACOS去除大气前后的效果如图3所示。大气校正前的噪声较多,如图3(a);使用GACOS去除大气后大片淡蓝色的形变区基本消失,如图3(b),表明进行大气校正后去除了许多噪声和虚假形变信息。后根据选取出的较好的干涉对数与影像数的关系选择采用SVD、InSAR Stacking技术计算得到时间序列形变以及形变速率,shù据处理详细参数如表1所示。
2 研究区域概况及数据集福州市位于福建省的东部,是典型的海滨城市,市区处于闽江下游沉积盆地内,面临东海和台湾海峡,其气候属于海洋性亚热带季风气候;使得福州雨热资源丰富,水汽饱和量较高,大气延迟对时序InSAR监测结果影响较大。早期由于地下热水过量开采,引起地面沉降。2008年7月—2017年6月期间福州市年均沉降率为15mm/a,最大年沉降率为-55.43mm/a[19]。2015至2018年,福州市年平均速率为-3.7mm/a,年均速率为-120mm/a~+80mm/a,标准差为±10mm/a[20]。
市内规划多条地铁线,现有两条地铁线贯通运营,以南北向、东西向贯通福州市,影响着福州市地面沉降现状;同时,还有多条断裂带贯穿福州市区,其中温泉保护区正处于八一水库—尚干断裂上,分布如图4所示。
本文获取了福州市区2017年1月—2019年12月48景的升轨Sentinel–1A(C波段)SAR图像以及相对应时间的GACOS数据,进而反演沉降时间序列及地面沉降平均年速率和削弱大气延迟对监测结果的影响,SAR影像相关参数如表2。外部参考DEM数据是由美国航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)提供的30 m分辨率的SRTM(shuttle radar topography misson),用以去除地形相位。
3 监测结果与精度分析3.1监测结果利用stacking技术获取的福州市区2017年1月–2019年12月年均沉降速率如图5。从图中可看出2017年至2019年期间,城市大部分处于稳定状态沉降速率集中在-5~5 mm/a,其中温泉保护区已处于稳定状态,出现6个沉降漏斗,最大沉降速率达到-19.2 mm/a。
本文在温泉区及6个沉降区中各选取一特征点,采用SBAS-InSAR技术获取各特征点的时序形变,研究分析其形变成因及趋势,如图6所示。
Fig.6 Deformation Time Series of Characteristic Points in Each Region
结合图5与图6可看出:温泉保护区的地面形变具有明显的周期性;6个沉降区在2017至2019年期间最大沉降量达到50 mm,Ⅳ区的沉降速率最大达到-19.2 mm/a。温泉区随着地下水开采量的控制和回灌井的使用,整体处于稳定状态。6个沉降区整体空间分布靠近闽江,水系丰富地带,初步考虑沉降是由于水系丰富引起土质发生变化而导致的地面沉降。以下具体结合福州地铁线路规划和建设进展以及断裂带分布对6个沉降区的成因进行逐个分析。
Ⅰ区位于上洋–鼓shān站地铁沿线附近,处在鼓山山前断裂上,如图4所示。特征点的形变量达到-40.5 mm,年均沉降速率为-16.1 mm/a,在2019年6月后沉降趋势逐渐减缓。调查发现,上洋–鼓山站区间右线于2017年2月底进入盾构施工阶段,左线于2017年5月初开始盾构施工,附近建筑密集区受到了影像出现地面沉降现象。
区域Ⅱ位于地铁在建4号线会展中心站-林浦站沿线,较为靠近林浦站,其年均沉降速率dá到-17.5 mm/a。林浦站于2018年动工,沉降量逐渐增大;同年7月特征点显示有微微上升趋势,可能是由于此时林浦站开shǐ土方开挖的原因;2019年8月林浦站到会展中心区间进行始发端头加固,随后林浦站进入盾构施工阶段,沉降趋势逐渐变缓至平稳状态。
Ⅲ区位于南三环旁的建筑密集区,特征点显示在该区域在2017至2018年期间有微小沉降,2019年沉降开始加剧,其年均速率分别为-17.5 mm/a。与文献[20]研究结果比较,得到相同结论,即该区域具有明显的继承性特征。
Ⅳ区属于义序高速公路项目的建设范围。道路工程的开挖扰乱了软土层的结构稳定性,并引起了地面沉降的影响。靠近道路的沉降量较大,特征点沉降量达到-46.2 mm,年均沉降速率为-15.4 mm/a,其沉降趋势与文献[20]监测结果相对一致。
区域Ⅴ处于沉降速率稳定状态,年均沉降速率为-17.6mm/a。根据文献[19-20]显示该处一直有微小沉降,处于螺洲大桥的一角和闽江支流附近,并处在八一水库-尚干断裂上,如图4所示,其土层结构的稳定性可能遭到破坏。
Ⅵ区位于地铁在建1号线二期三江口站–下洋站沿线附近,建筑物较为密集,在2019年沉降速度加快,3年累计沉降量达到-41.2mm。1号线二期4个站点于2017年初全部开展建设,2019年6月三江口站及下洋站2座车站进行附属建筑等施工。在此影响下,年均沉降速率达到-14.2 mm/a。
3.2精度分析本文在此对stacking技术获取的形变速率的精度进行分析。基本假设是,对N组干涉图的大气相位是固定的,对每个点进行估算,同时计算出其对应的标准差。在估算速率时,通过时间间隔对各个干涉图相位进行加权。堆叠多张解缠后的差分干涉图可去除与大气相位不相关的相位分量,同时计算出差分相位的线性形变速率,如图7所示。结合图5可看出,沉降区形变速率标准差较大的是Ⅰ、Ⅱ及Ⅳ区,最大达到3mm,研究区大部分区域形变速率标准差在1mm以内,说明估算de形变速lǜ是可靠的。
4 结束语综上所述,本文使用SBAS-InSAR、stacking技术处理了48景Sentinel–1A数据,并加入了GACOS数据进行大气校正。结果表明:
1) 福州市市区存在6个沉降区,其中最大累计沉降达到50 mm,最大沉降速率为-19.2 mm/a,wēn泉保护区地面高程已处于相对稳定的状态。
2) 区域Ⅰ、Ⅱ沉降有逐渐减缓的趋势;区域Ⅲ具有明显的继承性特征,可能会持续沉降;区域Ⅳ由于道路施工引起较快速的沉降,土层结构或遭到严重破坏;区域Ⅴ持续沉降,无减缓趋势;区域Ⅵ在地铁施工阶段呈缓慢沉降。
分析发现引起福州市地面沉降的因素有地下水的开采、地铁建设、断裂带分布等地质构造以及内河水系等原因造成的土层结构失稳。对形变速率进行精度分析,结果表明其标准差范围为0~3mm,表明获取的结果精度是可靠的,证明了SBAS-InSAR、stackingjì术以及GACOS数据大气校正在福州这种海滨型城市的地面沉降监测问题上的可行性。但仍有多数干涉对大气影响较大,无法选取导致一些信息的缺失,应进一步研究福州市大气影响的主要因素并建立合适的大气模型,达到更好的消除大气延迟的效果,并引用更多的方法进行福州市地面沉降监测。
作者简介:郑文潘(1997—),男,四川南充人,硕士研究生,主要研究方向为InSARdì面沉降监测。E-mail:1458832206@qq.com
基金项目:国家自然科学基金项目(42074041);国家重点研发计划项目(2019YFC1509802, 2020YFC1512000);地理信息工程国家重点实验室基金资助项目(SKLGIE2019-Z-2-1);陕西shěng自然科学基础研究项目(2020JM-227).
引用格式:郑文潘,张双成,王余沛,等.SBAS-InSAR解译福州市地biǎo沉降时空变化研究[J].测绘科学,2022,47(3):103-109.
组合中点盘和时空中点盘各代表的意思是什么
组合中点代表两人之间的互动和交流。时空中点盘代表两人所呈现出来的实际关系是怎样的,也就是组合中点盘是两人希望的爱情的样子,而时空中点盘是两人所呈现chū来的爱情的样子。组合是一个磨合的过程,时空则是磨合后所呈现出来的。
1、组合中点盘就是将两个人的命盘采用一定系数计算后,合成一个盘的方法。组合盘中点盘就是用一定的数学方法找到两个人命盘同行星的中点位置作为新的行星位置并以次画出的新的星盘,反映了两个人之间的互动关系。
组合盘中点盘一般针对已经结合的夫妻,用来解释他们之间的和谐点与存在的问题,帮助他们调整相互关系以求天长地久。而在这个新盘当中,一切的宫位、星体的含义都有了新的解释,因为你不再是简简单单研究某一个人,而是研究他们之间的关系。
2、时空中点盘跟组合中点盘差不多,也是看太阳月亮金星火星为主要。太阳月亮金星火星代表的也是男女双方。 一般先看,金火所在宫位,分别代表两人是如何断定彼此现在关系所扮演的角色。比如:金五宫,火三宫。等关系成熟了后再看日月宫位。
还有种看关系中最明显问题的方法是看整个盘里不好的相位,如刑冲这种。然后看这些刑冲的行星所在宫位,刑冲的宫位所代表的一般就是问题所在,然后结合行星含义定夺。
比如:月四宫刑土一宫,女方虽然待在家lǐ照料家事,但是这qí实和自己的自我意志(yī宫)不合,再加上是土星其实很讨厌做这些,自然会受不了想要结束关系。
扩展资料:
一、组合中点盘的基本含义
太阳:夫妻关系的最基本动力,这份关系存在的意义以及这份关系所涉及的最重要问题。
月亮:夫妻之间能否很好的相互表达自己的情感、情绪,是否担心被对方拒绝等等。
水星:夫妻之间交流的方式以及沟通的质量。
金星:表明这份关系通过爱情可以给双方多少自由表现空间,以及夫妻愿意体验什么样的生活环境。
火星:表示双方在交流上是否会产生冲突以及夫妻的性生活。
木星:夫妻关系的基础,夫妻生活中的最重要领域。
土星:夫妻关系中的不安全因素,夫妻关系的局限性。这种所谓的不安全或局限性,更多是双方心理上的一种主观感觉,而实际中不一定真的如此。
天王星:代表夫妻生活中那些造成不愉快的突然变故。同时提供双方观察生活的不同视角的事件,学习与领会新事物的机会。同时也表示夫妻生活中那些需要更多个人自由空间de领域。
海王星:夫妻生活中那些被过分理想化的领域,通常是一种比较危险的信号。还表示双方深层心灵交流的程度以及双方对对方的不切实际的幻想。通常这些幻想影响沟通质量。
冥王星:夫妻关系产生大的变动的能量之源。夫妻生活中产生激烈冲突的领域。
从以上我们可以看出,通过宫位与星体的基本含义,我们可以对夫妻关系进行相当详尽的分析解释,甚至可以做出很深层次的分析。这是当前许多婚姻咨询师都无法做到的。
二、十二宫
第一宫:主要反映一对夫妻那种可以被外界察觉的情况与相互关系,简单讲就是公众眼中的夫妻形象。
第二宫:婚姻的价值观,家庭动产的情况。
第三宫:言语、思想的交流,家庭琐事,每天面对的周围环境以及双方的亲戚。
第四宫:家庭的安全、建立基础,夫妻关系的根源,两人的家。
第五宫:两人间的浪漫、消遣,孩子和自我表达空间。
第六宫:家庭的义务与责任。
第七宫:两人最隐秘的交流,夫妻能否亲同一人。
第八宫:家庭大的变动、变故。
第九宫:家庭的理想、良知和旅行情况。
第十宫:遗产、家庭的地位、声望与目标。
第十一宫:两人间的友谊以及两人与外界的各种友谊情况,希望和愿望。
第十二宫:两人间被压抑的思想、下意识的行为以及一切关系当中可能fā生却未发生的事情。
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1、星盘简介
星盘又称本命星盘、出生图,是在你出生的时刻以你所在的时间空间为中心画出的天宫图。其中可以包括太阳系除地球外所有行星、月亮、以及其他与占星预测有关的重要天体以及他们与黄道之间的关系。所有占星学的论断几乎都是从星盘得到的,包括你的个性、财运、配偶、工作,先天以及后天因素……都可以从这里面看出来。
2、可以制作星盘种类
本命盘——出生时的命盘,从本命盘上可以看到一生的运势概况和性格特征,是各个人生领域的基本情况。
合盘——合盘fēn为比较盘、马克思盘、组合盘、时空盘。从合盘我们可以看到两个人的关系走向、相hù的吸引lì作用、相处模式、对对方的心态以及发展的结局。其中,比较盘看双方的吸引力,被对方吸引或者会向对方产生吸引的方面是哪些,比较盘是一段关系的开始。马克思盘看双方在这段关系中的心态,为什么一个人在面对不同的人时会表现出不同的模样和心态,这就是马克思盘所展现的内容。马盘在两人确定关系之后逐渐展露出来。其次,组合盘看两个人的互动关系、关系走向以及关系的重点,组合盘可以看是否有婚相。时空盘看最终结果,是否有分离的征象或者关系是否可以发展到一个开花结果的地步。
推运盘——推运盘分为个rén流年运势(法达盘、太阳弧、次限盘、太阳返照盘、月亮返照盘、三限盘、行运盘)和关系流年运势(组合次限盘、组合三限盘、时空次限盘、时空三限盘、马克思次限盘、马克思三限盘)。个人运势运用比较多的是法达、日返、月返,关系运势运用较多的是组合+时空的cì限、三限盘。
二、星盘解决什么问题
1、心理占星
瑞士心理分析学家卡尔·荣格第一个认识到了占星的巨大潜力,认识到占星可以成为挖掘人类深层心灵的工具。荣格在其一生中的各种著作里,都提及了他对占星学的极度尊敬。他认为,占星学对心理学贡献极大,并承认他在yǔ客户做分析时常会用到占星学。在遇到难以做出心理诊断的案例时,荣格会画出一个星图,以便从完全不同的角度得到进一步的见解。“我必须说,” 荣格说道:“我总是发现占星数据会说明一些我通过其他手段无法理解的特定问题。”
在荣格及其追随研究者的眼光认为一个人的心灵就是一张地图,每一个人在个体化的同时,就如同一场冒险,重复着一段又一段的神话之旅,或梦幻当中的英雄事迹,也在重复着炼金术士们追求长生不老的过程,而心理占星学家们也把一张星图当作是这张心灵地图,这张星图所表示的就是完整的自我也就是最接近荣格的自性(Self),这也是我们的最终目标,成就一个完整的个体。
荣格进行了一个占星试验,将配偶双方星图的行星分布,或两张星图之间形成的相位关联起来。他假设,配偶双方的星图中出现特定相位的频率,要高于没有关系的两个人。“我们正在寻找的这种有意义得巧合在占星学中直接显现出来。”荣格说道:“因为占星数据……与个人的性格特征相符。在远古时期,各种行星、宫位、黄道十二星座和相位对于性格研究的基础都很有意义。”
2、职业预测
说到职业预测,占星学上我们不得不提到一个人,米歇尔·高奎林博士(Dr. Michel Gauquelin,1928-1991)。
在学者型占星家所进行的统计研究中,除了荣格之外,另一位最被占星界称颂的,那便是法国心理学家兼占星家的米歇尔‧高格林(Michel Gauquelin,出生于1928年11月13日22:20法国巴黎)。他在20世纪50年代时,以2088名体育冠军选手的出生图进行统计,发现其中有435人的火星出现在命宫前或在第十宫前,比例为435÷2088≒20.83%,成为非常明显值得研究的现象,因此成为著名的「火星效应」,支持他所创新占星理论高格林星盘的重要依据。
三、我们怎么做星盘
1、移动端
关注公众号liuyilook,选择星盘菜单,输入时间,地点,等个人信息后,点击查看星盘报告。
2、pc端
Astrology 32 ——这款软件曾经很多占星师使用,功能强大,但是操作起来也相对略微复杂一些,并不能一键就能排出所有星盘,有的星盘需要用软件计算才能排出。曾经我用过这款软件,那时候占星APP太少,只有Astrology 32能做马克思三限盘。这款软件有个好处,用来推运能看得非常清楚每一天的走势,使用起来很方biàn。当然,现在很多APP都能做到选择时间段大小做推运,但没有Ast32操作简便和推运迅速。不过,这款软件只有电脑版。
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